फ़ाइबर-ऑप्टिक केबल उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले भूमिगत मानचित्र तैयार कर सकते हैं

भूकंप और झटकों की एक श्रृंखला ने 2019 में दक्षिणी कैलिफोर्निया के रिजक्रेस्ट क्षेत्र को हिला दिया। फाइबर-ऑप्टिक केबल का उपयोग करके वितरित ध्वनिक संवेदन (डीएएस) उच्च-रिज़ॉल्यूशन उपसतह इमेजिंग को सक्षम बनाता है, जो भूकंप के झटकों के देखे गए साइट प्रवर्धन को समझा सकता है।

भूकंप के दौरान ज़मीन कितनी हिलती है यह पृथ्वी की सतह के ठीक नीचे चट्टान और मिट्टी के गुणों पर निर्भर करता है। मॉडलिंग अध्ययनों से पता चलता है कि तलछटी घाटियों में जमीन का हिलना बढ़ जाता है, जिस पर अक्सर आबादी वाले शहरी क्षेत्र स्थित होते हैं। हालाँकि, उच्च रिज़ॉल्यूशन पर शहरी क्षेत्रों के आसपास की सतह की संरचना की इमेजिंग चुनौतीपूर्ण रही है।

यांग एट अल. निकट-सतह संरचना की उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवि बनाने के लिए वितरित ध्वनिक संवेदन (डीएएस) का उपयोग करने का एक नया दृष्टिकोण विकसित किया है। डीएएस एक उभरती हुई तकनीक है जो मौजूदा को बदल सकती हैफाइबर-ऑप्टिक केबलभूकंपीय सरणियों में. केबल के माध्यम से यात्रा करते समय प्रकाश दालों के बिखरने के तरीके में परिवर्तन की निगरानी करके, वैज्ञानिक फाइबर के आसपास की सामग्री में छोटे तनाव परिवर्तनों की गणना कर सकते हैं। भूकंपों को रिकॉर्ड करने के अलावा, डीएएस कई प्रकार के अनुप्रयोगों में उपयोगी साबित हुआ है, जैसे कि 2020 रोज़ परेड में सबसे तेज़ मार्चिंग बैंड का नामकरण और सीओवीआईडी ​​​​-19 के घर पर रहने के आदेशों के दौरान वाहनों के यातायात में नाटकीय बदलाव को उजागर करना।

पिछले शोधकर्ताओं ने जुलाई 2019 में कैलिफ़ोर्निया में 7.1 तीव्रता के रिजक्रेस्ट भूकंप के बाद के झटकों का पता लगाने के लिए फाइबर के 10 किलोमीटर के हिस्से को फिर से तैयार किया था। उनके डीएएस सरणी ने 3 महीने की अवधि के दौरान पारंपरिक सेंसर की तुलना में लगभग छह गुना अधिक छोटे झटकों का पता लगाया था।

नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने यातायात द्वारा उत्पादित निरंतर भूकंपीय डेटा का विश्लेषण किया। डीएएस डेटा ने टीम को सामान्य मॉडल की तुलना में दो ऑर्डर अधिक परिमाण के सबकिलोमीटर रिज़ॉल्यूशन के साथ एक निकट-सतह कतरनी वेग मॉडल विकसित करने की अनुमति दी। इस मॉडल से पता चला कि फाइबर की लंबाई के साथ, वे स्थान जहां झटकों ने अधिक जमीनी गति उत्पन्न की, वे आम तौर पर उन स्थानों से मेल खाते थे जहां कतरनी का वेग कम था।

लेखकों का सुझाव है कि इस तरह के बढ़िया पैमाने के भूकंपीय खतरे के मानचित्रण से शहरी भूकंपीय जोखिम प्रबंधन में सुधार हो सकता है, खासकर उन शहरों में जहां फाइबर-ऑप्टिक नेटवर्क पहले से मौजूद हो सकते हैं।